CN1951069A - 用于构造与自适应包格式相应的信号的方法 - Google Patents

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CN1951069A
CN1951069A CNA2005800147842A CN200580014784A CN1951069A CN 1951069 A CN1951069 A CN 1951069A CN A2005800147842 A CNA2005800147842 A CN A2005800147842A CN 200580014784 A CN200580014784 A CN 200580014784A CN 1951069 A CN1951069 A CN 1951069A
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尹硕贤
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Abstract

公开一种在MIMO－WLAN(多输入多输出无线LAN)系统中根据自适应包格式的信号构造方法。一种用于在MIMO－WLAN系统中构造多个信号的方法，所述MIMO－WLAN系统通过多个天线发送数据包作为所述多个信号。所述方法包括以下步骤：构造数据包，以便所述数据包包括用于数据包传输的前导、用于MIMO－WLAN系统中数据包传输的附加信息区以及业务数据单元；将前导和SIGNAL的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中；将附加信息区的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中；和将业务数据单元的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中。所述方法与现有的无线LAN技术标准模式兼容，并提供高速数据传输率。

Description

用于构造与自适应包格式相应的信号的方法
                        技术领域
本发明涉及一种在多输入多输出(MIMO)被应用到其的无线局域网系统(下文中称为MIMO-WLAM)中构造信号的方法，更具体地说，涉及一种根据自适应包格式来构造信号以与现有的WLAN系统兼容并使用多天线增加数据传输率的方法。
                        背景技术
现有的IEEE 802.11 WLAN通过使用直接序列扩展频谱(DSSS)、跳频扩展频谱(FHSS)和红外(IR)方法在2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)频段中支持2Mbps的传输率。然而，这一标准不能满足对增加的高速传输率的需要，从而在1999年制定了新的IEEE 802.11a和IEEE 802.11b的物理层标准。
IEEE 802.11a采用正交频分复用(OFDM)调制系统以克服在5GH未许可的国家信息基础设施(U-NII)频段中的直接序列扩展频谱(DSSS)的限制，并实现更高速的传输率。1/2、2/3和3/4编码率的卷积编码器被用于纠错，二进制相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、16-正交幅度调制(16-QAM)和64-正交幅度调制(64-QAM)被用于副载波调制。
图1显示了用于采用OFDM系统的IEEE 802.11a的WLAN数据传输的数据包的帧格式。
IEEE 802.11a WLAN的PHY协议数据单元(PPDU)包括：用于同步的OFDM物理层汇聚协议(PLCP)前导(以下称为前导)段、OFDM PLCP头、PHY子层业务数据单元(PSDU)、尾部位和填充位。
用于同步的前导段由10个短训练符号的短前导和2个长训练符号的长前导组成。PLCP头包括SIGNAL字段和SERVICE字段。此外，SERVICE字段、PSDU、尾部位和填充位被定义为数据段。
包括10个短训练符号的短前导用于自动增益控制(AGC)收敛、定时捕获和粗略频率捕获。包括2个长训练符号的长前导用于信道估计和细微频率捕获，并且长前导具有保护段以避免邻近的符号干扰。
包括用于传输的数据的PSDU、用于扰频器初始化的16位的SERVICE字段、用于产生卷积编码器零状态的6位的尾部以及填充具有多个符号。
图2显示了图1的SIGNAL字段的位分配。指示传输率和DATA段长度的SIGNAL是一个1/2卷积编码和BPSK调制的24位的OFDM符号。如图2所示，所述SIGNAL包括4位的RATE、第五位的保留位、12位的LENGTH、用于纠错的奇偶校验位和6位的尾部。
在根据IEEE 802.11a标准的常用WLAN系统中具有如图1的帧格式的数据包通过一个天线以54Mbps的最大速度被发送。
目前，已经讨论使用具有IEEE 802.11a标准的多发送和接收天线的MIMO技术以更大地提高传输率。网络链接的频率和容量的效率被期待通过MIMO的多发送和接收天线技术在发送器和接收器中使用多个天线而极大地改进，并且MIMO作为用于需要高速数据传输的系统环境的主要技术受到很多关注。
如上所述，现有的WLAN标准的最大传输率是54Mbps。然而，随着对于实现诸如高质量视频的实时传输的高速数据传输率的需求的增长，通过使用多个发送/接收天线来增加系统的数据传输容量的MIMO技术正被考虑为增加WLAN的传输容量的期望的技术。
同时，必须设计新的数据包的帧格式来适应所有增加的发送天线，以实现MIMO-WLAN系统，并且在这一点上，必须在本质上考虑与遵循现有的WLAN标准的系统的兼容性。
也就是说，为了将MIMO技术应用于IEEE 802.11a的WLAN，通过多个天线发送/接收的信号必须根据用于使用多个天线来发送数据包的新的帧格式来构造。此外，根据新的帧格式的MIMO-WLAN系统的数据包和构造用于所述包的发送/接收的信号的方法必须设计为与现有的IEEE 802.11a系统和用于发送/接收的方法相兼容。
                        发明公开
                        技术问题
本发明的一个方面在于提供一种在MIMO-WLAN系统中构造信号来修正在MIMO-WLAN系统中用于数据包传输的帧格式以与现有的WLAN系统相兼容的方法，以及一种根据纠正的自适应帧格式构造通过多个天线的发送/接收信号以实现快速传输率的方法。
                        技术解决方案
为了实现上述方面，提供了一种根据本发明的用于在MIMO-WLAN系统中构造多个信号的方法，所述MIMO-WLAN系统通过多个天线发送数据包作为所述多个信号，所述方法包括：构造数据包，该数据包包括用于数据包传输的前导、SIGNAL、用于MIMO-WLAN系统的数据包传输的附加信息段以及业务数据单元；将所述前导和SIGNAL的数据插入到所述多个信号中的至少一个信号中；将所述附加信息段的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中；和将所述业务数据单元的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中。
优选地，所述附加信息段的数据包括关于MIMO-WLAN系统的多个信号的数量的信息。
此外，所述附加信息段的数据包括MIMO-WLAN系统的传输方法。
此外，所述附加信息段的数据包括MIMO-WLAN系统的数据传输率。
优选地，所述附加信息段的数据包括用于MIMO-WLAN系统的信道估计的训练信号。
同时，所述构造数据包的步骤将所述附加信息段放置在所述业务数据单元之前。
此外，所述SIGNAL的数据包括用于根据MIMO-WLAN系统的传输率来计算数据包传输的时间信息的LENGTH_N数据。
                        有益效果
根据本发明，因为具有与基于OFDM的WLAN的兼容性的MIMO-WLAN的数据包的帧格式将MIMO信息载入SIGNAL字段的保留位，所以WLAN标准模式和MIMO模式可以容易地互相兼容。另外，随着MIMO信息通过SIGNAL字段被发送，接收器可快速地断定传输信号模式。
此外，MIMO附加信息被插入到数据包的SIGNAL字段之后，从而实现MIMO-WLAN系统所需的信息可被发送，并且包括在SIGNAL字段中的LENGTH可根据传输率和附加信息量被适当改变，从而与现有的WLAN系统的兼容性可以被保证。
同时，每个发送天线以时分方法发送现有的WLAN系统中使用的长前导，从而MIMO系统的接收器同样应用现有的WLAN系统中使用的信道估计方法并且可依次估计每个发送天线的信道。
因此，根据本发明的方法与现有的WLAN标准模式相兼容并实现了高速数据传输率，从而所述方法可应用于诸如高质量视频的实时传输的业务。
                        附图说明
图1是显示一般的WLAN系统的数据包的帧格式的示图；
图2是描述图1的SIGNAL字段的位分配的示图；
图3是显示根据本发明实施例的用于在MIMO-WLAN系统中构造传输信号的数据包的帧格式的示图；
图4是描述图3的SIGNAL字段的位分配的示图；
图5是根据本发明另一实施例的用于在MIMO-WLAN系统中构造传输信号的数据包的帧格式的示图；和
图6是根据本发明另一实施例的用于在MIMO-WLAN系统中构造传输信号的数据包的帧格式的示图。
                        最佳方式
在下文中，将参照附图描述根据本发明的在MIMO-WLAN系统中构造信号的方法。
图3显示了根据本发明实施例的用于在MIMO-WLAN系统中构造信号的数据包的帧格式的示图，图4是描述图3的SIGNAL字段的位分配的示图。
图3显示了通过多个天线发送和接收的MIMO系统的数据包的帧格式。MIMO系统中的数据包帧通过多个天线被分布在多个信号中并被发送，通过各个天线发送的信号称为第一传输信号到第N传输信号(TX1到TXN)。
TX1具有与现有的WLAN系统中使用的帧格式相似的结构，TX1包括短前导、长前导1、SIGNAL字段和包括将被发送的数据的净荷1，并且与现有的系统不同，TX1还包括在SIGNAL字段和净荷之间的包括关于MIMO系统的信息的MIMO附加信息字段。以下将详细描述该附加信息字段。
此外，与TX1不同，TX2、TX3、...和TXN包括MIMO附加信息字段以及净荷2...和净荷N，而不具有短前导、长前导和SIGNAL字段。
TX2、TX3、...和TXN在TX1的短前导、长前导和SIGNAL段期间具有值0(零)。也就是说，在某一天线发送前导和SIGNAL时，其余的天线发送“0”(零)信号，而不发送其他信号，从而遵循现有的标准的WLAN系统也可解释信号。
同时，根据本发明实施例的在MIMO-WLAN系统中构造信号的方法通过使用TX1的SIGNAL字段的保留位指示MIMO扩展。本发明实施例将MIMO信息载入保留位并提出与802.11a兼容的MIMO-WLAN的帧格式的结构。
参照图4，根据本发明实施例的TX1的SIGNAL字段的第五保留位被分配为确定MIMO模式的位，例如，如果该位是“0”，则指示具有WLAN标准的帧格式的信号被发送，如果该位是“1”，则指示具有新的MIMO-WLAN系统的帧格式的信号被发送。在本实施例中提出的用于构造MIMO信息的结构只是示例，并且各种其他结构可被考虑。
如果设置了指示MIMO扩展的位，则在SIGNAL和DATA之间放置发送扩展的MIMO-WLAN系统的附加信息的段。附加信息段可包括发送天线的数量、调制方法、诸如关于信道编码的编码率的传输方法、诸如数据传输率的MIMO-WLAN系统信息以及用于MIMO信道估计的训练信号。因此，MIMO-WLAN系统的接收器可获取必要的信息。
如果没有设置指示MIMO扩展的位，也就是说，TX1的SIGNAL的第五保留位是“0”，则具有与现有的WLAN系统的前导和SIGNAL相同种类的前导和SIGNAL的TX1经过一个发送天线被发送，其他天线发送“0”(零)信号，而不发送任何信号。
因此，现有的WLAN系统以与理解现有的WLAN系统的发送数据的相同的方法来理解从MIMO-WLAN系统发送的数据，从而使用多个发送/接收天线的MIMO-WLAN系统与现有的WLAN系统相兼容。
此外，根据通过插入附加信息段和MIMO扩展而增大的数据传输率，包括在SIGNAL中的LENGTH改变为LENGTH_N并且现有的WLAN系统可估计MIMO-WLAN帧的持续时间段，从而MIMO-WLAN系统的兼容性可被保持。
同时，使用作为多接入方法的载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)的WLAN系统需要估计周围的WLAN系统发送数据的段。因此，为了根据本发明的MIMO-WLAN系统与现有的WLAN系统相兼容，现有的WLAN系统的信号持续时间段需要通过传输信号来进行估计。
因此，包括在MIMO-WLAN系统的帧格式的SIGNAL中的LENGTH信息必须根据实际的传输率被适当地改变并被发送。例如，如果MIMO-WLAN系统的数据传输率是RATE中指示的现有的WLAN系统的数据传输率的“T”倍，则实际的数据传输时间变成“1/T”倍。此外，因为另外插入了MIMO-WLAN系统中使用的附加信息，所以必须包括关于附加信息段的时间信息。因此，改变的LENGTH_N可如等式1来表示。
[等式1]
LENGTH.N＝(LENGTH/T)+(M*NDBPS/8)
其中，“M”表示作为OFDM符号数量的附加信息段，NDBPS表示与RATE相应的每个OFDM符号的位数，所述RATE在现有的WLAN标准中被规定。
图5显示了根据本发明另一实施例的MIMO-WLAN数据包的帧格式。在本实施例中，每个天线在附加信息段中以时分方法发送长前导，以用于MIMO-WLAN系统中发送的信号的信道估计。也就是说，当一个天线发送附加信息段中的长前导时，其余的天线不发送数据。
参照图5，TX1包括短前导、长前导1、SIGNAL字段、SERVICE字段、PSDU1、尾部和填充。
如上述参照图4，在另一实施例中，TX1的SIGNAL字段的第五保留位被分配为用于MIMO模式估计的位。当保留位是“0”时，IEEE 802.11a模式被操作，当保留位是“1”时，MIMO模式被操作。
此外，与TX1不同，图5中的TX2到TXN包括长前导(长前导2到长前导N)、SERVICE字段、PSDU、尾部和填充，而不包括短前导和SIGNAL字段。相反，在TX1的短前导、长前导和SIGNAL的段期间，TX2到TXN具有值“0”。即，在一个天线发送前导和SIGNAL时，其余的天线被构造为不发送信号，换句话说，其余的天线发送“0”(零)信号，从而现有的WLAN系统可解释所述信号。
同时，在TX2到TXN的长前导段期间，TX1发送“0”信号。长前导字段通知经过多个天线发送的每个信号的信道信息，并且TX2到TXN在其他TX的长前导段期间也具有“0”，以防止每个长前导信号被混合。因此，TX1到TXN在其他TX的长前导段期间分别具有“0”。
如上参照图4所述，长前导被插入到TX2至TXN，从而整个传输信号的DATA的LENGTH增长。结果，SIGNAL字段的LENGTH被转换为TX2到TXN的长前导的长度被添加到根据IEEE 802.11a的传输信号的DATA的LENGTH的LENGTH_N。
同时，根据IEEE 802.11a，直到长前导为止，在2个符号之前有32个保护段，而从SIGNAL开始每个符号有16个保护段，从而优选地，在SIGNAL字段之后发送的TX2到TXN的长前导中，每个训练符号有16个保护段以容易地与IEEE 802.11a相兼容。
为了操作MIMO-WLAN系统，MIMO信道估计是必要的。现有的WLAN系统可通过使用长前导来估计信道，而由于发送天线的增加，MIMO-WLAN系统需要估计每个发送天线的信道。
因此，在根据本发明的另一实施例中，每个发送天线以时分方法将现有的WLAN系统中使用的长前导发送到附加信息段。也就是说，当一个天线发送长前导时，其余的天线发送“0”(零)信号，从而发送器可以以与现有的WLAN系统中信道估计方法相同的方法依次估计每个发送天线的信道。
图6显示了根据本发明另一实施例的MIMO-WLAN系统的数据包的帧格式。
对于AGC，每个发送天线在MIMO-WLAN系统的MIMO扩展环境下将用于有效地估计接收的信号的大小的短前导发送到接收器。
在这种情况下，每个短前导使用与现有的WLAN标准中规定的短前导相同的信号或循环移位信号，从而现有的WLAN系统可识别MIMO-WLAN系统的短前导。
通常，现有的WLAN系统中的接收器使用短前导执行AGC。MIMO-WLAN系统中的接收器必须执行从全部发送天线发送的信号之和的AGC。
如果使用从一个发送天线发送的短前导来执行AGC，则从全部天线发送信号的DATA段产生的信号的大小不能被正确地反映。因此，在根据本发明的另一实施例中，通过每个发送天线发送的全部信号被构造为包括短前导，从而接收器执行全部接收天线接收的信号之和的AGC。
从每个发送天线发送的短前导可按需要使用相同的信号，或者不同地使用循环移位信号。在这种情况下，因为保持了信号的可重复性，所以现有的WLAN系统仍可识别短前导。
同时，为了AGC的方便起见，TX1到TXN中的短前导可优选地以低于根据IEEE 802.11a的传输信号的电功率被发送。例如，如果TX1和TX2通过两个天线被发送，则通过使用两个天线，短前导以根据IEEE 802.11a的发送电功率的一半被分别发送。
因此，因为上述示例中的信号被划分为两部分并通过2个天线传输，所以最大传输率可达108Mbps，即，IEEE 802.11a的最大传输率54Mbps的两倍。
此外，可根据将MIMO信息分配到SIGNAL字段的方法容易地转换MIMO模式或IEEE 802.11a模式。
也就是说，在上述方法中，当MIMO位是“0”时，IEEE 802.11a模式被操作，当MIMO位是“1”时，MIMO模式被操作。因为在上述示例中，在MIMO模式下首先发送的TX1和TX2的短前导的电功率各为一半，所以在接收器中两个信号的相加的电功率具有与IEEE 802.11a的电功率相同的值。
此外，在MIMO模式的情况下，因为通过天线发送的信号经过不同的路径，所以上述示例中的TX1和TX2分别在不同的时间点发送长前导，并且接收器通过使用分别接收的长前导来估计每一路径的信道。
在这种情况下，与在两个符号之前插入有32个保护段的TX1的长前导不同，在SIGNAL字段之后发送的TX2的长前导2，每个符号插入有16个保护段，从而IEEE 802.11a的接收方法可同样地被使用。
根据本发明，MIMO信息被载入MIMO-OFDM WLAN的帧格式的SIGNAL的保留位，以与基于OFDM的WLAN系统相兼容，从而WLAN标准模式和MIMO模式可容易地相互兼容。
此外，因为MIMO信息通过SIGNAL字段被发送，所以接收器可快速容易地断定传输信号模式。MIMO附加信息被插入在SIGNAL之后，从而实现MIMO-WLAN系统所需的信息可被发送，并且包括在SIGNAL中的LENGTH根据传输率和附加信息的量被适当地改变，从而与现有的WLAN系统的兼容性可以被保证。
同时，每个发送天线以时分方法发送现有的WLAN系统中使用的长前导，并且MIMO系统的接收器应用现有的WLAN系统中使用的信道估计方法，从而可依次估计每个发送天线的信道。
此外，每个天线以相同的形式或循环移位形式发送短前导，从而接收器估计从所有的天线发送的信号之和的大小并执行AGC。结果，可在多个天线同时发送信号的DATA段中执行有效的AGC。
                        本发明的方式
在下文中，将参照附图描述根据本发明的在MIMO-WLAN系统中构造信号的方法。
图3显示了根据本发明实施例的用于在MIMO-WLAN系统中构造信号的数据包的帧格式的示图，图4是描述图3的SIGNAL字段的位分配的示图。
图3显示了通过多个天线发送和接收的MIMO系统的数据包的帧格式。MIMO系统中的数据包帧通过多个天线被分布在多个信号中并被发送，通过各个天线发送的信号称为第一传输信号到第N传输信号(TX1到TXN)。
TX1具有与现有的WLAN系统中使用的帧格式相似的结构，TX1包括短前导、长前导1、SIGNAL字段和包括将被发送的数据的净荷1，并且与现有的系统不同，TX1还包括在SIGNAL字段和净荷之间的包括关于MIMO系统的信息的MIMO附加信息字段。以下将详细描述该附加信息字段。
此外，与TX1不同，TX2、TX3、...和TXN包括MIMO附加信息字段以及净荷2...和净荷N，而不具有短前导、长前导和SIGNAL字段。
TX2、TX3、...和TXN在TX1的短前导、长前导和SIGNAL段期间具有值0(零)。也就是说，在某一天线发送前导和SIGNAL时，其余的天线发送“0”(零)信号，而不发送其他信号，从而遵循现有的标准的WLAN系统也可解释信号。
同时，根据本发明实施例的在MIMO-WLAN系统中构造信号的方法通过使用TX1的SIGNAL字段的保留位指示MIMO扩展。本发明实施例将MIMO信息载入保留位并提出与802.11a兼容的MIMO-WLAN的帧格式的结构。
参照图4，根据本发明实施例的TX1的SIGNAL字段的第五保留位被分配为确定MIMO模式的位，例如，如果该位是“0”，则指示具有WLAN标准的帧格式的信号被发送，如果该位是“1”，则指示具有新的MIMO-WLAN系统的帧格式的信号被发送。在本实施例中提出的用于构造MIMO信息的结构只是示例，并且各种其他结构可被考虑。
如果设置了指示MIMO扩展的位，则在SIGNAL和DATA之间放置发送扩展的MIMO-WLAN系统的附加信息的段。附加信息段可包括发送天线的数量、调制方法、诸如关于信道编码的编码率的传输方法、诸如数据传输率的MIMO-WLAN系统信息以及用于MIMO信道估计的训练信号。因此，MIMO-WLAN系统的接收器可获取必要的信息。
如果没有设置指示MIMO扩展的位，也就是说，TX1的SIGNAL的第五保留位是“0”，则具有与现有的WLAN系统的前导和SIGNAL相同种类的前导和SIGNAL的TX1经过一个发送天线被发送，其他天线发送“0”(零)信号，而不发送任何信号。
因此，现有的WLAN系统以与理解现有的WLAN系统的发送数据的相同的方法来理解从MIMO-WLAN系统发送的数据，从而使用多个发送/接收天线的MIMO-WLAN系统与现有的WLAN系统相兼容。
此外，根据通过插入附加信息段和MIMO扩展而增大的数据传输率，包括在SIGNAL中的LENGTH改变为LENGTH_N并且现有的WLAN系统可估计MIMO-WLAN帧的持续时间段，从而MIMO-WLAN系统的兼容性可被保持。
同时，使用作为多接入方法的载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)的WLAN系统需要估计周围的WLAN系统发送数据的段。因此，为了根据本发明的MIMO-WLAN系统与现有的WLAN系统相兼容，现有的WLAN系统的信号持续时间段需要通过传输信号来进行估计。
因此，包括在MIMO-WLAN系统的帧格式的SIGNAL中的LENGTH信息必须根据实际的传输率被适当地改变并被发送。例如，如果MIMO-WLAN系统的数据传输率是RATE中指示的现有的WLAN系统的数据传输率的“T”倍，则实际的数据传输时间变成“1/T”倍。此外，因为另外插入了MIMO-WLAN系统中使用的附加信息，所以必须包括关于附加信息段的时间信息。因此，改变的LENGTH_N可如等式1来表示。
[等式1]
LENGTH.N＝(LENGTH/T)+(M*NDBPS/8)
其中，“M”表示作为OFDM符号数量的附加信息段，NDBPS表示与RATE相应的每个OFDM符号的位数，所述RATE在现有的WLAN标准中被规定。
图5显示了根据本发明另一实施例的MIMO-WLAN数据包的帧格式。在本实施例中，每个天线在附加信息段中以时分方法发送长前导，以用于MIMO-WLAN系统中发送的信号的信道估计。也就是说，当一个天线发送附加信息段中的长前导时，其余的天线不发送数据。
参照图5，TX1包括短前导、长前导1、SIGNAL字段、SERVICE字段、PSDU1、尾部和填充。
如上述参照图4，在另一实施例中，TX1的SIGNAL字段的第五保留位被分配为用于MIMO模式估计的位。当保留位是“0”时，IEEE 802.11a模式被操作，当保留位是“1”时，MIMO模式被操作。
此外，与TX1不同，图5中的TX2到TXN包括长前导(长前导2到长前导N)、SERVICE字段、PSDU、尾部和填充，而不包括短前导和SIGNAL字段。相反，在TX1的短前导、长前导和SIGNAL的段期间，TX2到TXN具有值“0”。即，在一个天线发送前导和SIGNAL时，其余的天线被构造为不发送信号，换句话说，其余的天线发送“0”(零)信号，从而现有的WLAN系统可解释所述信号。
同时，在TX2到TXN的长前导段期间，TX1发送“0”信号。长前导字段通知经过多个天线发送的每个信号的信道信息，并且TX2到TXN在其他TX的长前导段期间也具有“0”，以防止每个长前导信号被混合。因此，TX1到TXN在其他TX的长前导段期间分别具有“0”。
如上参照图4所述，长前导被插入到TX2至TXN，从而整个传输信号的DATA的LENGTH增长。结果，SIGNAL字段的LENGTH被转换为TX2到TXN的长前导的长度被添加到根据IEEE 802.11a的传输信号的DATA的LENGTH的LENGTH_N。
同时，根据IEEE 802.11a，直到长前导为止，在2个符号之前有32个保护段，而从SIGNAL开始每个符号有16个保护段，从而优选地，在SIGNAL字段之后发送的TX2到TXN的长前导中，每个训练符号有16个保护段以容易地与IEEE 802.11a相兼容。
为了操作MIMO-WLAN系统，MIMO信道估计是必要的。现有的WLAN系统可通过使用长前导来估计信道，而由于发送天线的增加，MIMO-WLAN系统需要估计每个发送天线的信道。
因此，在根据本发明的另一实施例中，每个发送天线以时分方法将现有的WLAN系统中使用的长前导发送到附加信息段。也就是说，当一个天线发送长前导时，其余的天线发送“0”(零)信号，从而发送器可以以与现有的WLAN系统中信道估计方法相同的方法依次估计每个发送天线的信道。
图6显示了根据本发明另一实施例的MIMO-WLAN系统的数据包的帧格式。
对于AGC，每个发送天线在MIMO-WLAN系统的MIMO扩展环境下将用于有效地估计接收的信号的大小的短前导发送到接收器。
在这种情况下，每个短前导使用与现有的WLAN标准中规定的短前导相同的信号或循环移位信号，从而现有的WLAN系统可识别MIMO-WLAN系统的短前导。
通常，现有的WLAN系统中的接收器使用短前导执行AGC。MIMO-WLAN系统中的接收器必须执行从全部发送天线发送的信号之和的AGC。
如果使用从一个发送天线发送的短前导来执行AGC，则从全部天线发送信号的DATA段产生的信号的大小不能被正确地反映。因此，在根据本发明的另一实施例中，通过每个发送天线发送的全部信号被构造为包括短前导，从而接收器执行全部接收天线接收的信号之和的AGC。
从每个发送天线发送的短前导可按需要使用相同的信号，或者不同地使用循环移位信号。在这种情况下，因为保持了信号的可重复性，所以现有的WLAN系统仍可识别短前导。
同时，为了AGC的方便起见，TX1到TXN中的短前导可优选地以低于根据IEEE 802.11a的传输信号的电功率被发送。例如，如果TX1和TX2通过两个天线被发送，则通过使用两个天线，短前导以根据IEEE 802.11a的发送电功率的一半被分别发送。
因此，因为上述示例中的信号被划分为两部分并通过2个天线传输，所以最大传输率可达108Mbps，即，IEEE 802.11a的最大传输率54Mbps的两倍。
此外，可根据将MIMO信息分配到SIGNAL字段的方法容易地转换MIMO模式或IEEE 802.11a模式。
也就是说，在上述方法中，当MIMO位是“0”时，IEEE 802.11a模式被操作，当MIMO位是“1”时，MIMO模式被操作。因为在上述示例中，在MIMO模式下首先发送的TX1和TX2的短前导的电功率各为一半，所以在接收器中两个信号的相加的电功率具有与IEEE 802.11a的电功率相同的值。
此外，在MIMO模式的情况下，因为通过天线发送的信号经过不同的路径，所以上述示例中的TX1和TX2分别在不同的时间点发送长前导，并且接收器通过使用分别接收的长前导来估计每一路径的信道。
在这种情况下，与在两个符号之前插入有32个保护段的TX1的长前导不同，在SIGNAL字段之后发送的TX2的长前导2，每个符号插入有16个保护段，从而IEEE 802.11a的接收方法可同样地被使用。
根据本发明，MIMO信息被载入MIMO-OFDM WLAN的帧格式的SIGNAL的保留位，以与基于OFDM的WLAN系统相兼容，从而WLAN标准模式和MIMO模式可容易地相互兼容。
此外，因为MIMO信息通过SIGNAL字段被发送，所以接收器可快速容易地断定传输信号模式。MIMO附加信息被插入在SIGNAL之后，从而实现MIMO-WLAN系统所需的信息可被发送，并且包括在SIGNAL中的LENGTH根据传输率和附加信息的量被适当地改变，从而与现有的WLAN系统的兼容性可以被保证。
同时，每个发送天线以时分方法发送现有的WLAN系统中使用的长前导，并且MIMO系统的接收器应用现有的WLAN系统中使用的信道估计方法，从而可依次估计每个发送天线的信道。
此外，每个天线以相同的形式或循环移位形式发送短前导，从而接收器估计从所有的天线发送的信号之和的大小并执行AGC。结果，可在多个天线同时发送信号的DATA段中执行有效的AGC。

Claims (7)

1、一种用于在MIMO-WLAN系统中构造多个信号的方法，所述MIMO-WLAN系统通过多个天线发送数据包作为所述多个信号，所述方法包括：
构造数据包，该数据包包括用于数据包传输的前导、SIGNAL、用于MIMO-WLAN系统的数据包传输的附加信息段以及业务数据单元；
将所述前导和SIGNAL的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中；
将所述附加信息段的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中；和
将所述业务数据单元的数据分布到所述多个信号中的至少一个信号中。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述附加信息段的数据包括关于MIMO-WLAN系统的多个信号的数量的信息。
3、如权利要求1所述的方法，其中，所述附加信息段的数据包括MIMO-WLAN系统的传输方法。
4、如权利要求1所述的方法，其中，所述附加信息段的数据包括MIMO-WLAN系统的数据传输率。
5、如权利要求1所述的方法，其中，所述附加信息段的数据包括用于MIMO-WLAN系统的信道估计的训练信号。
6、如权利要求1所述的方法，其中，所述构造数据包的步骤将所述附加信息段放置在所述业务数据单元之前。
7、如权利要求1所述的方法，其中，所述SIGNAL的数据包括用于根据MIMO-WLAN系统的传输率来计算数据包传输的时间信息的LENGTH_N数据。
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